Neanderthal Genes Ipaliwanag ang Pagkababa ng Modernong Utak ng Tao

Ang isang lumalaking katawan ng pananaliksik ay nagmumungkahi na, sa maraming paraan, kami Homo sapiens ay hindi naiiba sa ating malapit na kamag-anak Homo neanderthalensis. Tulad ng mga nabubuhay na tao, nilikha ng Neanderthals ang sining, ipinahayag ang kultura, at inaalagaan ang mga miyembro ng kanilang komunidad. Ngunit kami ay naiiba sa mga ito sa dalawa, posibleng konektado, mga paraan - ang hugis ng aming mga skulls at ang katunayan na hindi pa namin nawala.

Iyon ay dahil ang mga bungo, napakahalaga, ay nagtataglay ng mga talino. Ang mga modernong skull ng tao ay may isang bilog, globular hugis, samantalang ang mga skull ng Neanderthals ay pinahaba. Sa isang pag-aaral inilabas Miyerkules sa Kasalukuyang Biology, isang pandaigdigang pangkat ng mga siyentipiko ang naging unang na kilalanin ang mga genetic na kadahilanan na malamang na humantong sa mga nakakahimok na pagkakaiba sa hugis. Gayunpaman, sila ay nagdulot sa amin ng isang hakbang na malapit sa isang pag-unawa sa kung ano ang ibig sabihin nito na maging isang miyembro ng aming mga natatanging species.

"Ang pagganyak sa likod ng pag-aaral ng natatanging hugis ng taumbayan ng tao ay na ito ay kumakatawan sa isa sa mga pinaka-mahusay na itinatag at malinaw na tinukoy anatomical katangian na distinguishes Homo sapiens mula sa iba pang mga uri ng tao, "sinabi ng unang may-akda at biolohikal na anthropologist na si Philipp Gunz, Ph.D. Kabaligtaran.

Gumagana si Gunz bilang isang kapwa pananaliksik sa Max Planck Institute para sa Evolutionary Anthropology. Ang mga bungo, siya ay nagpapaliwanag, ay mga bintana sa biology ng utak. Alam ng mga siyentipiko na ang mga Neanderthal at modernong mga tao ay may mga skull ng iba't ibang mga hugis, ngunit dahil ang utak ng tisyu ay hindi fossilize, ang pinagbabatayan ng biology ay nanatiling mailap. Kaya dito ang koponan ay kumuha ng interdisciplinary na diskarte, pinagsasama ang fossil skull analysis sa brain imaging at modernong gene sequencing.

Mahalagang tandaan na ang aming mga talino ay hindi palaging globular. Ang pinakamatanda Homo sapiens Ang mga fossil, na natagpuan sa Morocco at may petsang mga 300,000 taon na ang nakalilipas, ay may endocranial mga volume na nahulog sa hanay ng mga tao sa kasalukuyan, ngunit ang endocranial mga hugis na pinahaba. Nangangahulugan ito na mayroon silang malaking talino, ngunit hindi ang mga bilog. Ang nakaraang gawain na isinagawa ng Gunz ay nagpapakita na ang modernong utak ng laki ay lumitaw sa paligid ng 300,000 taon na ang nakaraan, ngunit ang globular talino lumitaw sa paligid ng 40,000 taon na ang nakaraan - tungkol sa parehong oras ang Neanderthals nagpunta patay na.

Sinabi ni Gunz na ang kapansin-pansin na pagbabago sa Homo sapiens ang mga endocranial na hugis ay malamang na sumasalamin sa "mga ebolusyonaryong pagbabago sa pagtatatag ng mga istraktura ng utak ng tao, marahil kahit na sa mga tiyak na paraan na magkakaugnay ang iba't ibang mga lugar sa isa't isa."

Upang tuklasin ang ideyang ito, ang koponan ay bumuo ng isang napagkasunduang sukat ng globularity sa pamamagitan ng paglikha ng mga virtual na imprint ng interior ng Neanderthal at modernong mga braincaste ng tao. Pagkatapos ay sinukat nila ang globularity ng mga talino ng 4,469 na nabubuhay na tao sa tulong ng mga pag-scan ng utak ng MRI. Sinusuri din ng mga siyentipiko ang DNA ng mga kalahok na ito - naghahanap ng mga fragment ng sinaunang Neanderthal DNA na may pag-asa na maaaring magkaroon ng koneksyon sa pagitan ng mga ninuno ng Neanderthal at hugis ng utak. Kahit na ang mga Neanderthals ay wala na, ang kanilang genetic legacy ay nabubuhay dahil sa mga sinaunang trysts na may mga anatomikong modernong tao.

Natuklasan ng mga siyentipiko na, kahit na ang lahat ng mga nabubuhay na tao ay may mga hugis ng bungo na maliwanag na naiiba mula sa mga skull ng Neanderthal, ang mga modernong tao ay nag-iiba sa kanilang antas ng utak na globularity. Bukod dito, natuklasan nila na, sa mga nabubuhay na tao, ang Neanderthal DNA fragment sa chromosomes 1 at 18 ay may kaugnayan sa nabawasan globularity.

"Tulad ng iba pang aspeto ng anatomya ng utak, malamang na maimpluwensiyahan ang antas ng globularity ng pagkakaiba-iba sa maraming iba't ibang mga gene, bawat isa ay may maliit na epekto," paliwanag ni Gunz. "Ang mga epekto ng bawat nauugnay na fragment ng Neanderthal ay banayad, ngunit napapansin dahil sa paggamit ng isang malaking laki ng sample sa aming pag-aaral."

Ang mga fragment na Neanderthal na ito ay nauugnay sa binagong aktibidad ng gene sa tisyu sa istraktura ng utak, kabilang ang putamen sa basal ganglia at ang cerebellum. Ang mga gene na iniuugnay sa mga fragment, UBR4 at PHLPPI, ay may mahalagang papel sa pagpapaunlad ng utak - at malamang na dito ay ang ugnayan sa pagitan ng utak na globularity at mga mekanismo ng utak. Ang basal ganglia ay nakakatulong sa mga pangkaisipang pag-andar tulad ng pag-aaral at pagpaplano ng kasanayan, at ang cerebellum - na naglalaman ng 50 porsiyento ng neurons ng utak - ay mahalaga para sa pagproseso ng wika at memorya ng trabaho.

Gunz emphasizes na ang mga epekto ng pagdadala ng mga fragment ng Neanderthal na nakakaapekto sa hugis ng utak ay banayad sa pinakamahusay na - at ang kanilang pagtuon sa globularity ay hindi motivated sa pamamagitan ng "ang ideya na ang utak ng hugis ay maaaring sabihin sa amin ng isang bagay na simple tungkol sa aming pag-uugali." Ang pag-ikot, nakabubukang cerebellums ng mga tao ay maaaring nagbigay sa amin ng isang panlipunan at nagbibigay-malay na paa sa paglipas ng mga Neanderthals, Gunz ay iniisip na "walang dahilan upang asahan ang anumang direktang ugnayan sa pagitan ng pangkalahatang hugis at pag-uugali ng utak."

Ngunit ang mga natuklasan ay nagpapahiwatig na ang mga mekanismo ng pag-unlad ay malamang na nag-ambag sa ebolusyon ng modernong hugis at paggana ng utak - na nagpapahintulot sa atin na maging damdamin, iniisip ang mga tao na tayo ngayon. Ang koponan ay nagnanais na patuloy na pag-aralan ang mga gene na may kaugnayan sa globularity, na may pag-asa na ibubunyag nila ang iba pang mga paraan kung saan ang katangiang iyon ay nauugnay sa biology ng tao. Kami lamang ang mga tao na naiwan sa Earth - at bakit pa rin ang isang misteryo.